转动与摆动复合运动下脂润滑关节轴承的数值分析

摘要 建立了球面轴承的三维润滑模型，该模型将内圈的转动运动、轴颈倾斜引起的内圈倾斜和内圈的摆动运动等因素纳入考虑，推导出球坐标下适用于非Newton(牛顿)流体润滑的Reynolds(雷诺)方程.应用该模型，并考虑使用润滑脂的Ostwald流变模型，对向心关节轴承的润滑问题进行了数值计算，研究了在不同的幂律指数、内圈倾斜角度和摆动角速度下，脂润滑膜的压力分布、最大压力、承载力和流量.结果表明：在合适的操作条件下，脂润滑能产生明显的流体动压效应；在其它参数不变时，幂律指数对脂润滑膜的最大压力和承载能力影响显著，相对于Newton流体，剪切稠化流体可提高润滑膜的最大压力和承载能力，并增加周向流量，而剪切稀化流体的影响效果则相反；内圈倾斜角度对脂润滑膜最大压力和承载能力的影响较小，内圈摆动角速度的影响则较为明显